Relé, contactor o relé de estado sólido: cuál elegir

¿Qué diferencia hay entre un relé, un SSR y un contactor?

Un relé tiene una bobina que atrae un contacto móvil. El lado de mando y el lado de carga están aislados eléctricamente. En carril DIN, los relés de interfaz permiten que una salida de PLC accione una válvula o una lámpara.

Un relé de estado sólido (SSR) no tiene piezas móviles. La señal de mando enciende un LED en un optoacoplador, y la luz dispara un tiristor, un triac o un MOSFET que conduce la corriente de carga. La conmutación es silenciosa y sin desgaste. El precio es el calor y una pequeña corriente de fuga incluso cuando está desconectado.

Un contactor es, en esencia, un relé construido para alta potencia. Suele tener tres contactos principales para trifásica, cámaras apagachispas y espacio para contactos auxiliares. Los contactores de CA se ensayan según la IEC 60947-4-1 con categorías de empleo, como AC-1 para cargas resistivas y AC-3 para arranque y parada de motores de inducción.

Calor, disipadores y paso por cero: lo que debes saber de los SSR

Un SSR con tiristores tiene una caída de tensión de aproximadamente 1–1,5 V. Como regla práctica, eso da 1–1,5 W de calor por amperio, de modo que un SSR que conduce 25 A disipa 25–40 W. La capacidad de un disipador se indica como resistencia térmica en K/W: cuanto más baja, mejor. En un ejemplo de cálculo de Celduc, uno de sus SSR con 40 A y 30 °C de temperatura ambiente necesita un disipador de 1,2 K/W.

Un SSR con conmutación en el paso por cero solo conecta cuando la tensión alterna pasa por cero. Así se reducen las perturbaciones eléctricas, y es adecuado para cargas resistivas como las resistencias calefactoras. Un SSR de conmutación instantánea conecta de inmediato y es adecuado para cargas inductivas como los transformadores, en los que conectar en el paso por cero puede provocar corrientes de arranque elevadas.

CA o CC: por qué la corriente continua es más difícil de cortar

Cuando los contactos se abren con carga, se forma un arco. Con corriente alterna, la corriente pasa por cero 100 veces por segundo a 50 Hz, y el arco se apaga en el siguiente paso por cero. La corriente continua no pasa por cero. El arco puede seguir ardiendo y destruir los contactos. Por eso un relé de 250 V CA a menudo solo admite 30 V CC con la misma corriente.

Por eso, los sistemas de baterías, los vehículos eléctricos y las instalaciones solares usan contactores de CC de alta tensión para 400–1500 V. Los contactos van en una cámara cerámica hermética llena de gas, y unos imanes soplan el arco. Algunos modelos solo cortan la corriente plena en un sentido. Una batería que se carga y se descarga necesita un contactor bidireccional. Los contactores de CC de estado sólido cortan sin ningún arco.

Relés temporizadores, de vigilancia y de seguridad

• Relé temporizador – retarda la conexión o la desconexión, genera intermitencia o controla el arranque estrella-triángulo de motores. Ejemplo: tiempo de post-ventilación de un ventilador.
• Relé de vigilancia – supervisa tensión, corriente, frecuencia, secuencia de fases o cos φ y dispara cuando un valor sale de su límite. Ejemplo: un vigilante de frecuencia en un grupo electrógeno de reserva.
• Relé de seguridad – supervisa paradas de emergencia, puertas de protección y cortinas fotoeléctricas. Tiene contactos de guiado forzado y dos canales, y se elige según el nivel de prestaciones (PL según EN ISO 13849-1) que exige la evaluación de riesgos.

¿Cuál elegir? Ejemplos de aplicación

• Fábricas – relés de interfaz para electroválvulas, SSR para mordazas de sellado en máquinas de envasado, contactores para cintas transportadoras.
• Vehículos y maquinaria móvil – contactores principales en carretillas eléctricas, autobuses eléctricos y maquinaria minera.
• Energía – almacenamiento en baterías y plantas solares a 1000–1500 V CC, vigilantes de frecuencia en generadores.
• Infraestructuras – estaciones de bombeo con relés alternadores de bombas y relés temporizadores en ventilación.
• Aeronáutica y defensa – relés herméticos para −70 a +125 °C.
• Laboratorio y medicina – SSR silenciosos para calefacción en incubadoras y analizadores.

Cinco errores habituales

1. SSR sin disipador suficiente. La corriente nominal solo es válida con la refrigeración adecuada. Calcula con la temperatura dentro del armario.
2. Relé para CA usado en CC. Un valor de 10 A a 250 V CA no dice nada sobre CC. Comprueba los datos de CC en la hoja de datos.
3. Categoría de empleo incorrecta. Un contactor admite más corriente con cargas resistivas (AC-1) que con motores (AC-3). Dimensiónalo para la carga.
4. Olvidar la corriente de fuga. Un SSR desconectado deja pasar unos pocos miliamperios, suficiente para que una lámpara LED brille o una entrada de PLC lea un uno.
5. Sin circuito de protección. Las cargas inductivas provocan picos de tensión al desconectarse, y las lámparas y los condensadores, corrientes de arranque elevadas. Usa un diodo de libre circulación, una red RC o un varistor.

Relés y contactores de SCN

Tenemos relés de interfaz de Mibbo y Tele Haase, relés de estado sólido de Celduc, Mibbo y Nominal Controls, disipadores y accesorios para SSR de Celduc y contactores de CC de alta tensión de Gigavac y Rincon Power. Los relés temporizadores y de vigilancia son de Tele Haase, y los relés herméticos para aeronáutica, de Leach.

Ejemplos de nuestra gama

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre un relé y un contactor?

Ambos usan una bobina para atraer contactos mecánicos. Un contactor está construido para corrientes más altas y suele tener tres contactos principales para trifásica. Los relés se usan sobre todo para señales de mando y cargas pequeñas.

¿Puede un relé de estado sólido sustituir a un contactor?

A menudo sí, si la carga se conmuta con frecuencia y puedes evacuar el calor. Para motores y cuando quieres una separación física en estado abierto, un contactor suele ser mejor.

¿Por qué se calienta mi relé de estado sólido?

Su caída de tensión de aproximadamente 1–1,5 V da 1–1,5 W de calor por amperio. Sin disipador se sobrecalienta con unos pocos amperios.

¿Puedo usar un relé de CA en CC?

Solo dentro de los valores de CC de la hoja de datos, que suelen ser mucho más bajos, porque un arco en CC es más difícil de apagar.

¿Qué es un relé de interfaz?

Un relé entre el sistema de control y la carga. Aísla la salida del PLC y permite que una salida débil conmute una corriente mayor o una tensión distinta.